現(xiàn)有LoRaWAN系統(tǒng)主要采用ALOHA機(jī)制管理共享信道接入。隨著流入負(fù)載的增大,數(shù)據(jù)傳輸帶來的擁塞和沖突易導(dǎo)致吞吐性能和能效降低。相比于隨機(jī)多址接入的ALOHA及CSMA技術(shù),基于時(shí)分的分布式排隊(duì)(DQ)調(diào)度不僅可以消除接入沖突,還可獲得穩(wěn)定傳輸性能和可擴(kuò)展性。本文在分析LoRaWAN信道接入技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合DQ研究MAC層控制的新方案,并對(duì)系統(tǒng)的吞吐量、時(shí)延和能耗進(jìn)行分析。首先,論文綜合論述了無線信道隨機(jī)沖突解決技術(shù)、LoRa技術(shù)基礎(chǔ)和DQ相關(guān)原理。通過建立LoRaWAN模型模擬網(wǎng)絡(luò)各項(xiàng)功能,基于NS3設(shè)計(jì)仿真程序,研究網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之間的通信方式,并對(duì)系統(tǒng)整體傳輸性能進(jìn)行了針對(duì)性分析。其次,針對(duì)LoRa系統(tǒng)通信時(shí)存在的數(shù)據(jù)沖突、信道爭(zhēng)用等問題,結(jié)合DQ算法,設(shè)計(jì)了一種信道沖突解決的新調(diào)度方案。該方案針對(duì)網(wǎng)關(guān)和終端,分別設(shè)計(jì)了多步驟的信道接入控制流程。同時(shí)針對(duì)成功接入和并發(fā)沖突這兩種場(chǎng)景,分析了沖突解決機(jī)制與吞吐性能的理論計(jì)算方法。最后,考慮實(shí)際中經(jīng)常出現(xiàn)的多終端接入場(chǎng)景,對(duì)本文所提出的信道爭(zhēng)用解決方法進(jìn)行性能評(píng)估。對(duì)吞吐量進(jìn)行理論推算,同時(shí)建立通信模型,分析時(shí)延與能效性能。通過數(shù)值...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1LoRa網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

制設(shè)置設(shè)備優(yōu)先級(jí)。技術(shù)的超遠(yuǎn)距離無線傳輸方案[20]。主要有兩技術(shù)，適用于遠(yuǎn)距離、低功耗、低吞吐量的開源MAC層協(xié)議的LPWAN標(biāo)準(zhǔn)。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（如圖2.1所示）。主要包括GW，Gate-Way）節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器（NS連接，數(shù)據(jù)通過GW發(fā)送到NS，NS分析數(shù)....

圖2.3ClassA傳輸模型

究生學(xué)位論文第二章無線隨機(jī)多址開啟后1s打開）。終端會(huì)根據(jù)自身的通信需求來調(diào)度傳輸時(shí)基準(zhǔn)（ALOHA協(xié)議）。能最低的終端模式。它只要求網(wǎng)關(guān)在終端請(qǐng)求一個(gè)上行傳輸后致其下行傳輸靈活性非常差。簡(jiǎn)而言之，ClassA的通信過下行傳輸，則必須等待終端先發(fā)送一個(gè)上行數(shù)據(jù)。

圖2.4ClassB傳輸模型

圖2.3ClassA傳輸模型OHA機(jī)制進(jìn)行信道接入，終端不進(jìn)行信道檢測(cè)，直接發(fā)送分組數(shù)目增多，多個(gè)終端的分組在信道上發(fā)生碰撞的雙向傳輸終端。終端應(yīng)用層根據(jù)需求確定是否需要切換CN，來為終端提供一個(gè)時(shí)間參考。據(jù)此，終端周期性地利用RX發(fā)起下行傳輸。如果終端移動(dòng)了或在B....

圖2.5DQ幀結(jié)構(gòu)

圖2.5DQ幀結(jié)構(gòu)Q的幀結(jié)構(gòu)。其中，競(jìng)爭(zhēng)時(shí)隙用于上行鏈路的沖突解決，數(shù)據(jù)時(shí)據(jù)傳輸，反饋時(shí)隙用于協(xié)調(diào)器在下行鏈路中廣播反饋信息。例詳述DQ的工作流程，假設(shè)有7個(gè)終端和3個(gè)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)隙。CRQRS的分組數(shù)。終端要計(jì)算出CRQ的長(zhǎng)度和它在該隊(duì)列中的位置和CRQ....

本文編號(hào)：4005130